LeetCodeAnimation/notes/LeetCode第187号问题:重复的DNA序列.md

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2019-05-02 15:59:01 +08:00
# LeetCode 第 187 号问题:重复的 DNA 序列
> 本文首发于公众号「五分钟学算法」,是[图解 LeetCode ](<https://github.com/MisterBooo/LeetCodeAnimation>)系列文章之一。
>
> 个人网站:[https://www.cxyxiaowu.com](https://www.cxyxiaowu.com)
题目来源于 LeetCode 上第 187 号问题:重复的 DNA 序列。
### 题目描述
所有 DNA 由一系列缩写为 ACG 和 T 的核苷酸组成例如“ACGAATTCCG”。在研究 DNA 时,识别 DNA 中的重复序列有时会对研究非常有帮助。
编写一个函数来查找 DNA 分子中所有出现超过一次的 10 个字母长的序列(子串)。
### 题目解析
首先,先将 A , C , G , T 的 ASCII 码用二进制来表示:
A: 0100 0**001**  C: 0100 0**011**  G: 0100 0**111**  T: 0101 0**100**
通过观察发现每个字符的后三位都不相同,因此可以用**末尾的三位**来区分这四个字符。
题目要求是查找 10 个字母长的序列这里我们将每个字符用三位来区分的话10 个字符就需要 30 位 在32位机上也 OK 。
为了提取出后 30 位,需要使用 **mask** ,取值为 0x7ffffff二进制表示含有 27 个 1 ,先用此 mask 可取出**整个序列**的后 27 位,然后再向左平移三位可取出 10 个字母长的序列 30 位)。
为了保存子串的频率,这里使用**哈希表**。
首先当取出第十个字符时,将其存在哈希表里,和该字符串出现频率映射,之后每向左移三位替换一个字符,查找新字符串在哈希表里出现次数,如果之前刚好出现过一次,则将当前字符串存入返回值的数组并将其出现次数加一,如果从未出现过,则将其映射到 1。
###
### 动画描述
待补充
### 代码实现
```c++
class Solution {
public:
vector<string> findRepeatedDnaSequences(string s) {
vector<string> res;
if (s.size() <= 10) return res;
int mask = 0x7ffffff, cur = 0;
unordered_map<int, int> m;
for (int i = 0; i < 9; ++i) {
cur = (cur << 3) | (s[i] & 7);
}
for (int i = 9; i < s.size(); ++i) {
cur = ((cur & mask) << 3) | (s[i] & 7);
if (m.count(cur)) {
if (m[cur] == 1) res.push_back(s.substr(i - 9, 10));
++m[cur];
} else {
m[cur] = 1;
}
}
return res;
}
};
```
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